《计算机概述》课件

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1、第1章计算机概述进入21世纪，随着科技的发展、信息化的普及，计算机已经渗透到人们工作、生活、学习和娱乐等各个方面，极大地改变了人们的经济和社会活动。在网络信息化迅速发展的今天，信息能力已经成为衡量一个国家综合国力的重要标志。1.1了解计算机计算机是一种能够快速、高效地完成信息处理的数字化电子设备，它能按照人们编写的程序对输入的数据进行加工处理、存储、传送并输出信息，使用计算机可以提高社会生产率和改善人们的生活质量。因此可以说计算机是现代化社会的重要标志。1.1.1计算机的发展和分类1．计算机的发展史从第1台计算机在美国加州的问世，计算机便成为人类最伟大的科学技

2、术成就之一，其发展主要经历了以下四个阶段。（1）第1代计算机（1946—1958年）。1946年，第1台电子计算机在美国宾夕法尼亚大学研制成功，名为ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，电子数字积分计算机）第1代计算机也称为电子管计算机，其硬件以电子管为基本逻辑电路元件，主存储器采用延迟线或磁鼓（后期采用磁心），外存储器采用磁带存储器。第1代计算机的主要特点是体积庞大、功耗大、可靠性差、价格昂贵。（2）第2代计算机（1959—1964年）第2代计算机也称为晶体管计算机，其硬件以晶体管为基本逻辑电路元件，主

3、存储器全部采用磁心存储器，外存储器采用磁鼓和磁带。计算机的体系结构也从第1代的以运算器为中心改为以存储器为中心，从而使计算机的速度提高、体积减小、功耗降低、可靠性增强。（3）第3代计算机（1965—1971年）第3代计算机也称为集成电路计算机，其硬件采用中、小规模集成电路为主要逻辑电路元件，主存储器从磁心存储器逐步过渡到半导体存储器，使得计算机体积进一步减小，运算速度、运算精度、存储容量以及可靠性等主要性能指标大为改善。（4）第4代计算机（1971年至今）计算机进入了超大规模集成电路时代，其硬件采用大规模和超大规模集成电路，主存储器采用半导体存储器，提供虚拟能

4、力，计算机外围设备多样化、系列化。其软件实现了软件固化技术，出现了面向对象的程序设计思想，并广泛采用了数据库技术、计算机网络技术。其发展过程中最重要的成就之一表现在微处理器（microprocessor）技术上，微处理器是一种超小型化的电子器件，它把计算机的运算器、控制器等核心部件集成在一个集成电路芯片上。微处理器的出现为微型计算机的诞生奠定了基础。随着大规模、超大规模集成电路的广泛应用，计算机在存储容量、运算速度和可靠性等各方面都得到了很大的提高。人们正试图用光电子元件、超导电子元件、生物电子元件等来代替传统的电子元件，制造出在某种程度上具有模仿人的学习、记

5、忆、联想和推理等功能的新一代计算机。2．计算机的分类计算机按照规模和处理能力可以分为以下几类。（1）巨型计算机（supercomputer）人们通常把最大、最快、最昂贵的计算机称为巨型计算机（超级计算机）。巨型机一般用在国防和尖端科学领域。目前，巨型机主要用于战略武器（如核武器和反导弹武器）设计、空间技术、石油勘探、长期天气预报以及社会模拟等领域。世界上只有少数几个国家能生产巨型计算机，例如，美国的克雷系列（Cray-1、Cray-2、Cray-3、Cray-4等），我国自行研制的银河-Ⅰ（每秒运算1亿次以上）、银河-Ⅱ（每秒运算10亿次以上）和银河-Ⅲ（每秒

6、运算100亿次以上）。现在世界上运行速度最快的巨型机已经达到每秒1万亿次浮点运算。（2）大型主机（large-scalecomputer）大型主机包括大型计算机和中型计算机，一般只有大中型企事业单位有必要配置和使用它，以大型主机和其他外部设备为主，放在计算中心的玻璃机房中，用户在计算中心的终端上工作，组成一个计算机中心。美国IBM公司在大型主机市场上一直处于霸主地位，拥有很多在国际上有代表性的大型主机，DEC、富士通、日立、NEC也生产大型主机。不过随着计算机与网络的快速发展，许多计算机中心的大型主机正在被高档计算机群取代。（3）小型计算机（minicompu

7、ter）在集成电路推动下，20世纪60年代DEC推出一系列小型机，例如PDP-11系列、VAX-11系列，另外还有HP生产的1000和3000系列、IBM公司生产的AS/400机以及我国生产的太极系列机，这些都是小型计算机的代表。小型计算机一般为中小型企事业单位或某一部门所有。例如，高等院校的计算机中心都以一台小型计算机为主机，配以几十台甚至上百台终端机，以满足学生学习程序设计课程的需要。（4）个人计算机（personalcomputer）个人计算机（简称PC）是第4代计算机时期出现的一个新机种，虽然问世较晚，却发展迅猛。初学者接触和认识计算机，多数是从PC开

8、始的。PC的特点是轻、小、价廉、易用。